Functioneren van zowel lokaal als mondiaalcomputernetwerken, mobiele en andere communicatiediensten omvatten het gebruik van verschillende communicatieprotocollen. Welke kunnen als de meest voorkomende worden beschouwd? Wat is de relevantie van de relevante normen?
Wat zijn communicatieprotocollen?
Communicatieprotocol is een lijst van verenigdinstructies die bepalen hoe bepaalde software- of hardware-interfaces gegevensoverdracht moeten bieden - bijvoorbeeld tekst-, grafische, audio- en videostreams. Overeenkomstige protocollen worden voornamelijk gemaakt om de schaalvergroting van verschillende computernetwerken te vergemakkelijken. De introductie van het TCP / IP-protocol maakte het bijvoorbeeld mogelijk om de gegevensoverdracht vrijwel over de hele wereld te verenigen, waardoor computers konden worden geïntegreerd in het wereldwijde internet.
In de moderne informatietechnologiemarktcommunicatiekanaalprotocollen worden gebruikt op verschillende implementatieniveaus van communicatie-interfaces. Ze worden voortdurend verfijnd, bijgewerkt. Periodiek worden nieuwe protocollen ontwikkeld die de specifieke kenmerken van de ontwikkeling van de communicatiemarkt weerspiegelen. Verschillende communicatieprotocollen kunnen worden gebruikt in netwerken voor zowel huishoudelijk als industrieel gebruik, geïmplementeerd op basis van de infrastructuur van onderzoekscentra, enz. Tot de meest voorkomende standaarden van het overeenkomstige type behoren Ethernet, CAN, HART.
Het gebruik van communicatieprotocollen wordt ook uitgevoerd op het gebied van mobiele communicatiediensten. Onder degenen - 3G, 4G, GPRS.
Deze protocollen in de netwerken van mobiele operators verschillen, met name:
- door de gegevensoverdrachtssnelheid tussen de abonnee en de communicatiedienstverlener;
- door frequentiebereiken;
- in termen van de maximale afstand van het communicatieapparaat tot het basisstation.
De classificatie van computercommunicatieprotocollen wordt gekenmerkt door een vrij hoge mate van complexiteit. Bekijk de details in meer detail.
Classificatie van computercommunicatieprotocollen
Classificatie van relevante protocollen kanworden geïmplementeerd met een voldoende groot aantal benaderingen. Wijdverbreid is er een waarin communicatiestandaarden kunnen worden onderverdeeld in lagere en hogere niveaus. Onder degenen:
- toegepast;
- vertegenwoordiger;
- sessie;
- vervoer;
- netwerk;
- kanaal;
- fysiek.
We zullen ze in meer detail bestuderen.
Netwerklaag applicatielaag
Niveau waaropeen of ander communicatieprotocol moet worden geclassificeerd, heeft voornamelijk betrekking op toepassingen. Dat wil zeggen, het zorgt voor communicatie tussen de netwerkinfrastructuur en specifieke gebruikersprogramma's. Het maakt gebruik van protocollen als HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent en vele andere, waardoor de levering van moderne online diensten wordt uitgevoerd.
Executive Network Protocol
Op het juiste niveau, het communicatieprotocolomvat de presentatie van bepaalde gegevens. Hier kunnen procedures worden geïmplementeerd om het ene protocol naar het andere te converteren, bestanden te coderen, te comprimeren en verschillende verzoeken te beheren.
Specifieke toepassingen doen specifieke verzoekennaar het netwerk, waarna ze worden omgezet in een taal die de server begrijpt. Vervolgens wordt de aanvraag verwerkt. Vervolgens wordt het antwoord van de server omgezet in een taal die de applicatie begrijpt. Tot de populaire protocollen van het overeenkomstige type behoren ASN, FTP, SMTP. Het kan ook tot op zekere hoogte worden toegeschreven aan HTTP en FTP.
Communicatieprotocollen voor sessielagen
Op dit niveau wordt het communicatieprotocol gebruikt inom een specifieke operatie uit te voeren - bijvoorbeeld het synchroniseren van bepaalde taken, het creëren van een communicatiesessie, het verzenden of ontvangen van een bestand. Onder de veel voorkomende protocollen die voor dergelijke doeleinden worden gebruikt, zijn ASP, DLC, SOCKS.
Transportlaag van communicatieprotocollen
Het juiste type normen wordt gebruikt inhet doel van de directe levering van bepaalde soorten gegevens van het ene netwerkobject naar het andere. In veel gevallen is er een indeling van bestanden in afzonderlijke elementen - om de overdracht te vergemakkelijken. Protocollen van het overeenkomstige type zijn onder meer TCP, UDP, RMTP.
Netwerklaagprotocollen
Het volgende type normen op basis waarvan:het communicatiesysteem kan functioneren - netwerklaagprotocollen. Zij zijn primair verantwoordelijk voor datatransmissiemethoden, adresvertaling, switching, monitoring van de kwaliteit van de infrastructuur. Deze protocollen omvatten met name hetzelfde TCP / IP, ICMP. DHCP.
Protocollen voor linklagen
Deze normen worden toegepast om ervoor te zorgen dathet functioneren van de belangrijkste hardwarecomponenten van het netwerk. De bijbehorende protocollen stellen het systeem in de eerste plaats in staat om de data afkomstig van de fysieke laag te controleren op fouten. Indien nodig worden ze ook aangepast, zoals het wijdverbreide PPP-communicatieprotocol, algoritmen zoals SLIP, L2F, PROFIBUS. Ethernet kan in principe ook worden aangeduid als kanaalprotocollen.
Fysieke laag van protocollen
Het volgende niveau van validiteit van de normen, waarover:we hebben het over - fysiek. Hier is een communicatieprotocol een hulpmiddel waarmee een digitale gegevensstroom direct wordt verzonden - door een signaal via een kabel of via een radiokanaal te verzenden.
In het geval van bekabelde verzending,gebruik standaarden als RS-232, xDSL, 100BASE-T. Gebruikelijke draadloze protocollen - met name die geïmplementeerd met behulp van Wi-Fi-routers - zijn die van het IEEE 802.11-type.
De classificatie van normen die we hebben bestudeerd, kan zijn:beschouw het als zeer voorwaardelijk. In het kader daarvan kan het dus erg problematisch zijn om een bepaald protocol aan een bepaalde categorie toe te kennen: het komt vaak voor dat een standaard op meerdere niveaus tegelijk wordt toegepast. Het zal nuttig zijn om de details van de meest populaire protocollen op de informatietechnologiemarkt van vandaag nader te bekijken. Zoals bijvoorbeeld het PPP-besturingsprotocol (communicatie - zij is het die het voorwerp is van de invloed van algoritmen die door de overeenkomstige standaard worden geleverd).
Wat is PPP?
Het protocol in kwestie vertelt hoe wehierboven genoemd, aan de standaarden die bedoeld zijn om het functioneren van de netwerkinfrastructuur op de linklaag te waarborgen. Het is universeel: met het juiste protocol kunt u apparaatauthenticatie implementeren, het gegevenscoderingsmechanisme gebruiken en, indien nodig, bestanden comprimeren.
Het protocol in kwestie biedt:functioneren van netwerken op basis van gemeenschappelijke communicatiemiddelen - zoals telefoonlijnen, mobiele kanalen. Als in een bepaald programma een inscriptie verschijnt waarin staat dat: het PPP-protocol is onderbroken, zal dit hoogstwaarschijnlijk betekenen dat de gebruiker geen daadwerkelijke toegang kan krijgen tot netwerkbronnen die door zijn provider worden geleverd.
Er zijn verschillende soortenovereenkomstige standaard - bijvoorbeeld PPPoE, PPPoA. Bovendien omvat de structuur van het betreffende protocol verschillende standaarden: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Een ander protocol dat wijdverbreid is in de moderne IT-markt is HTTP.
Wat is het HTTP-protocol?
De bijbehorende norm wordt gebruikt om:zorgen voor de werking van de hypertext-infrastructuur voor gegevensuitwisseling - in het algemeen tussen computers en servers op internet. Verwijst naar de fundamentele protocollen die het World Wide Web laten werken. Standaard ondersteund door de meeste moderne communicatiesoftwaretools op gangbare besturingssystemen. Verschilt in stabiliteit - het is moeilijk voor te stellen dat er een bericht van een HTTP-programma op het scherm van de gebruiker verschijnt als "het PPP-protocol is onderbroken". Als laatste redmiddel - als om wat voor reden dan ook geen tools voor het gebruik van de HTTP-standaard beschikbaar zijn, kunt u bijvoorbeeld het FTP-protocol gebruiken om bestanden online over te dragen, hoewel het gebruik ervan in veel gevallen misschien niet de meest optimale oplossing is.
De norm in kwestie gaat ervan uit:gegevensoverdracht van een hardware- en softwareobject in clientstatus naar een server en vice versa. De eerste stuurt verzoeken naar de tweede en hij beantwoordt ze volgens het vastgestelde algoritme. Er zijn verschillende varianten van het betreffende protocol: bijvoorbeeld HTTPS, HTTP-NG. De belangrijkste voordelen voor het feit dat het HTTP-communicatieprotocol een van de meest populaire is geworden:
- veelzijdigheid;
- Gemak van implementatie;
- de mogelijkheid tot uitbreiding;
- beschikbaarheid van brede ondersteuning van softwarefabrikanten.
Het heeft ook een aantal nadelen, benadrukt door experts:
- een voldoende grote omvang van individuele berichten;
- onvermogen tot gedistribueerd computergebruik;
- het onvermogen om door de bronnen te navigeren die op de server worden gehost.
Hierboven merkten we op dat de norm in kwestiecommunicatie wordt ondersteund door de belangrijkste besturingssystemen van gebruikers en door veelvoorkomende softwareproducten. De reikwijdte van dit protocol is echter veel breder dan het implementeren van communicatiealgoritmen in het kader van maatwerkoplossingen. De HTTP-standaard is toepasbaar in de industrie, videobewakingssystemen, SCADA-infrastructuur.
Een groot aantal fabrikanten overweegtverschillende communicatieprotocollen in netwerken als basis voor het bouwen van een communicatie-infrastructuur, kies precies HTTP - als een functioneel en betrouwbaar hulpmiddel voor het organiseren van toegang tot verschillende online bronnen, het configureren van objecten, het beheren van verschillende apparaten.
Als we het specifiek over de industrie hebben, dan is Modbus een van de meest gevraagde protocollen in het overeenkomstige marktsegment.
Wat is het Modbus-protocol?
De relevante norm is voornamelijk van toepassing:manier om interactie tussen verschillende elementen binnen de automatiseringsinfrastructuur in productie mogelijk te maken. Het overeenkomstige protocol kan worden gepresenteerd in die varianten die zijn aangepast aan gegevensoverdracht via een specifiek type communicatiekanaal - bedraad, draadloos (op hun beurt kunnen koperen, glasvezelkabels worden verwezen naar de bronnen van het eerste type - en voor hen afzonderlijke wijzigingen van het protocol zijn ontwikkeld (spraak).
Er zijn Mobdus-versies die zijn aangepast voor gegevensoverdracht via TCP/IP. Een andere populaire oplossing voor industriële ondernemingen is PROFIBUS-FDL.
Wat is het PROFIBUS-FDL-protocol?
Het protocol in kwestie werkt binnen:het PROFIBUS-netwerk, dat wijdverbreid is geworden onder Europese industriële ondernemingen. Het prototype werd ontwikkeld door Siemens-specialisten en zou worden gebruikt in productiegebieden waar controllers betrokken waren.
Vervolgens, op basis van de ontwikkelingen van de Duitsehet bedrijf vormde een netwerkinfrastructuur waarin verschillende technologische en functionele kenmerken van seriële communicatie met betrekking tot het veldniveau werden gecombineerd. Het doordachte netwerkprotocol maakte het mogelijk om verschillende soorten automatiseringsapparatuur te integreren binnen één productiesysteem. Opgemerkt moet worden dat het PROFIBUS-FDL-protocol niet het enige is dat functioneert op het gespecificeerde industriële netwerk. Voor het organiseren van de toegang tot de hoofdbus is het wel uniform qua toepasbaarheid.
Op de een of andere manier wordt het overwogen communicatieprotocol aangevuld met de volgende normen:
-DP;
- VADER;
- FMS.
Het PROFIBUS DP-protocol wordt gebruikt om:organisatie van gegevensuitwisseling tussen toonaangevende industriële apparaten zoals DP, evenals apparaten waarop I / O is geïmplementeerd volgens een gedistribueerd schema. Tegelijkertijd maakt het gespecificeerde protocol het mogelijk om gegevensuitwisseling op hoge snelheid te organiseren. Het wordt ook gekenmerkt door relatief lage implementatiekosten, waardoor het populair kan zijn bij kleine bedrijven.
De PROFIBUS PA-standaard maakt de uitwisseling van:gegevens tussen infrastructuur, die bestaat uit apparatuur op veldniveau. Dit protocol is geoptimaliseerd voor het aansluiten van verschillende sensoren en mechanismen op een gemeenschappelijke lineaire of ringbus.
De PROFIBUS FMS-standaard wordt gekenmerkt door:veelzijdigheid. Het is in de eerste plaats bedoeld voor het organiseren van gegevensuitwisseling tussen hightech componenten van industriële infrastructuur - computers, programmeurs, controllers.
Een van de grootste sterke punten van de protocollen,actief in het PROFIBUS-netwerk - openheid (dat wil zeggen, ze kunnen worden gebruikt door alle geïnteresseerde industriële ondernemingen), wijdverbreid (wat het gemakkelijker maakt om de industriële infrastructuur op te schalen met de uitbreiding van markten, de opening van nieuwe industrieën).
overzicht
We hebben dus de essentie van communicatieprotocollen overwogen,bestudeerde de kenmerken van enkele populaire variëteiten van de overeenkomstige normen. Hun belangrijkste doel is om gegevensoverdracht te bieden in het kader van uniforme formaten. Dat wil zeggen, degenen die binnen de infrastructuur kunnen worden geschaald, zijn in de regel aanzienlijk groter dan de schaal van een enkele onderneming.
In feite hebben we het over internationale normen:moderne protocollen voor mobiele communicatie, bekabelde, Wi-Fi-communicatie zijn zeer wijdverbreid, algemeen beschikbaar en relatief eenvoudig te schalen. Natuurlijk is het in een aantal gevallen, zelfs op wereldmarkten als het aanbieden van mobiele diensten, mogelijk om regionale protocollen te gebruiken, maar het is in het belang van de grootste merken om deze in te voeren, als dit niet in strijd is met de belangen van het bedrijfsleven, en in sommige gevallen - de staat, zoveel mogelijk uniforme normen, die het mogelijk maken om de internationale communicatie te intensiveren.
Er zijn een aantal fundamentele communicatieprotocollen.In de context van internet zijn dit HTTP, TCP / IP. In het segment van diensten voor het verlenen van netwerktoegang kan de PPP-standaard als zodanig worden geclassificeerd. Als de gebruiker een bericht ziet waarin staat dat het PPP-besturingsprotocol is onderbroken, heeft hij hoogstwaarschijnlijk geen toegang tot online bronnen via HTTP of via TCP / IP. Elke norm is dus van groot belang en bovendien in veel gevallen onlosmakelijk verbonden met andere. Als een protocol wordt onderbroken door communicatie, bestaat de mogelijkheid dat de gebruiker geen toegang heeft tot die middelen voor het organiseren van communicatie waarvoor andere standaarden verantwoordelijk zijn.
Communicatieprotocollen zijn een onmisbaar hulpmiddel voor de oplossingcomplexe taken, zowel op het gebied van gebruikerscommunicatie als in industriële servicegebieden. Het succes van de implementatie van de juiste infrastructuur, evenals de effectiviteit ervan, in termen van de verhouding tussen systeemprestaties en installatiekosten, hangt af van de competente keuze van een specifieke norm. Dus, de voorafgaande studie van de eigenschappen van netwerkprotocollen, de keuze van de optimale is een belangrijke taak van bedrijfsmanagers die verantwoordelijk zijn voor de implementatie en modernisering van de communicatie-infrastructuur van het bedrijf.
